KR101323737B1 - 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치, 및 원소재 투입및 성형렌즈 취출 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1 로봇 핸들러와 제2 로봇 핸들러의 작업 이동 범위를 줄여 제조비용을 절감하고 전체 성형 사이클 시간을 줄이기 위하여, 렌즈 정렬대와 원소재 정렬대를 제1 로봇 핸들러의 작업 위치와 제2 로봇 핸들러의 작업 위치 사이에서 미리 개별적으로 이송할 수 있는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치, 그리고 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 방법을 제공한다.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원소재 및 렌즈 정렬대 이송장치의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 원소재 및 렌즈 정렬대 이송장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원소재 및 렌즈 정렬대 이송장치의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 원소재 및 렌즈 정렬대 이송장치의 정면도이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 방법을 나타내는 순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
1: 성형장치 2: 반출 컨베이어
3: 공급 컨베이어 4: 제1 로봇 핸들러
5: 제2 로봇 핸들러 6: 반출 금형
7: 회전 규정부 8: 금형 규정부
9: 상부 금형 거치대 10: 원소재 중심 정렬장치
68: 렌즈 홀더 69: 원소재 홀더
70, 171, 172: 정렬대 이송장치 71: 렌즈 정렬대
72: 원소재 정렬대 73, 178, 179: 액추에이터
74, 173, 174: 이송 메인플레이트 75: 진공흡착 장치
76, 77: 정렬대 회전방향조정 정밀스테이지
80: 원소재 중심정렬 장치 81: 그립퍼(gripper)
100: 자동 멀티 매거진 장치
본 발명은 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치와 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 렌즈 성형장치에 투입될 원소재가 배치되는 원소재 정렬대와 성형장치로부터 취출된 성형렌즈가 배치될 렌즈 정렬대를 다음 공정의 작업 위치로 미리 이송함으로써 성형 사이클 시간을 줄일 수 있는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치와 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 방법에 관한 것이다.
최근의 디지털 카메라, 카메라폰, 웹카메라 등은 소형화 및 박형화되는 추세에 있으므로 그에 내장되는 카메라 모듈의 크기도 작아져야 한다. 카메라 모듈의 크기를 줄이기 위하여 렌즈들의 개수 및 크기를 줄일 필요가 있다. 그런데 구면 렌즈는 구면수차와 색수차가 커서 이러한 수차들을 없애기 위해서 여러 개의 구면렌즈를 함께 사용하여야 하였으므로, 카메라 모듈의 크기를 증가시키는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 다초점렌즈인 비구면 렌즈가 사용되며, 카메라 모듈의 크기가 점점 줄어드는 상황에서 비구면렌즈의 수요는 크게 증가되고 있다.
이러한 비구면렌즈는 연삭 방법 또는 프레스 성형법으로 생산될 수 있는데, 연삭 방법은 대량 생산에 부적합하다. 따라서 최근에는 상금형과 하금형 내에 원 소재를 넣고 상금형과 하금형을 상호 조립한 다음 성형기에 장착하여 고온 가열 공정, 프레싱 공정, 냉각 공정을 통하여 성형하는 프레스 성형법이 많이 사용된다.
대한민국 공개특허공보 제2006-0001861호에는 프레스 성형을 위한 자동화 성형장치의 일 예가 개시되어 있다. 상기 문헌에 개시된 자동화 성형장치는 성형장치로부터 반출된 금형을 분해하여 성형렌즈를 취출한 후 렌즈 정렬 플레이트에 배치시키며 새로운 원소재를 상기 분해된 금형에 투입하고 분해된 금형을 조립하는 반입/반출 로봇 및 렌즈 정렬 플레이트에 정렬된 성형렌즈를 순차적으로 렌즈 홀더에 정렬시키며 새로운 원소재 홀더로부터 원소재를 순차적으로 원소재 정렬 플레이트에 정렬시키는 직교 좌표형 로봇을 구비한다.
그러나 렌즈 정렬 플레이트와 원소재 정렬 플레이트가 가까운 곳에 고정된 상태로 배치되어 있다. 그러므로 반입/반출 로봇이 성형렌즈를 렌즈 정렬 플레이트로 이송하는 작업을 수행하는 동안, 반입/반출 로봇과의 충돌을 피하기 위해 직교 좌표형 로봇은 작동되지 않는다. 그럼으로써, 원소재 홀더에 있는 원소재들을 원소재 정렬 플레이트로 이송하는 작업을 수행할 수 없으며, 이로 인하여 전체 렌즈 성형 사이클 시간이 증가되는 문제점이 있다.
한편, 반입/반출 로봇과 직교 좌표형 로봇의 충돌을 회피하기 위해서는 성형 자동화장치의 전체 크기가 아주 커져서 장치의 설치 공간을 많이 차지하는 문제점이 발생한다.
또한, 원소재 정렬 플레이트와 렌즈 정렬 플레이트들이 고정되어 있으므로 반입/반출 로봇 또는 직교 좌표형 로봇의 이동 범위가 커지고 제작 비용이 증가되는 단점이 있다.
본 발명은 원소재 정렬대 및 렌즈 정렬대를 다음 공정의 작업 위치로 개별적으로 미리 이송함으로써 제1 로봇 핸들러 또는 제2 로봇 핸들러의 이동 범위를 줄이고, 제1 로봇 핸들러에 의한 작업과 또는 제2 로봇 핸들러에 의한 작업을 동시에 수행함으로써 전체 성형 사이클 시간을 감소시킬 수 있는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치와 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 성형장치에 원소재와 성형렌즈를 자동으로 투입(loading) 및 취출(unloading)하는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치로서, (ⅰ)상기 성형장치로 원소재가 수용된 금형을 공급하는 공급 컨베이어, (ⅱ)상기 성형장치에서의 성형 후, 상기 성형장치로부터 상기 금형을 반출하는 반출 컨베이어, (ⅲ)상기 반 출된 금형을 분해하여 성형렌즈를 취출한 후 상기 성형렌즈를 렌즈 정렬대에 배치시키며, 새로운 원소재를 상기 분해된 금형에 투입하고 상기 분해된 금형을 조립하는 제1 로봇 핸들러, (ⅳ)상기 렌즈 정렬대에 정렬된 성형렌즈를 순차적으로 렌즈 홀더에 정렬시키며, 새로운 원소재들이 수용된 원소재 홀더로부터 상기 원소재를 순차적으로 원소재 정렬대에 정렬시키는 제2 로봇 핸들러, (ⅴ)상기 렌즈 정렬대를 상기 제1 로봇 핸들러의 작업 위치와 상기 제2 로봇 핸들러의 작업 위치 사이에서 이송하는 렌즈 정렬대 이송장치, (ⅵ)상기 원소재 정렬대를 상기 제1 로봇 핸들러의 작업 위치와 상기 제2 로봇 핸들러의 작업 위치 사이에서 이송하는 원소재 정렬대 이송장치, 및 (ⅶ)상기 렌즈 정렬대에 놓인 성형렌즈를 저장 및 적재하고, 상기 원소재 정렬대에 놓일 원소재를 공급하는 자동 멀티매거진 장치를 포함하며, 상기 렌즈 정렬대 이송장치는 상기 렌즈 정렬대가 성형렌즈로 채워져 있으면 상기 렌즈 정렬대를 상기 제2 로봇 핸들러 쪽으로 이송하고 상기 렌즈 정렬대에 성형렌즈들이 없으면 상기 렌즈 정렬대를 상기 제1 로봇 핸들러 쪽으로 이송하도록 제어되며, 상기 원소재 정렬대 이송장치는 상기 원소재 정렬대가 원소재들로 채워져 있으면 상기 원소재 정렬대를 상기 제1 로봇 핸들러 쪽으로 이송하고 상기 원소재 정렬대에 원소재들이 없으면 상기 원소재 정렬대를 상기 제2 로봇 핸들러 쪽으로 이송하도록 제어되는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치를 개시한다.
이와 같이, 정렬대 이송장치가 렌즈 정렬대와 원소재 정렬대를 제1 로봇 핸들러의 작업 위치와 제2 로봇 핸들러의 작업 위치 사이에서 이동시키기 때문에 제1 로봇 핸들러와 제2 로봇 핸들러의 작업 이동 범위를 줄여 제조비용을 절감하고 전 체 성형 사이클 시간을 줄일 수 있다.
상기 렌즈 정렬대 이송장치와 상기 원소재 정렬대 이송장치는 개별적으로 구동되도록 제어될 수 있다. 따라서 렌즈 정렬대와 원소재 정렬대가 멀리 배치되도록 렌즈 정렬대 이송장치와 원소재 정렬대 이송장치를 독립적으로 구동함으로써 서로 충돌없이 제1 로봇 핸들러와 제2 로봇 핸들러가 동시에 작업을 수행할 수 있다. 그러므로 전체 성형 사이클 시간을 줄일 수 있고, 전체 설비의 부피를 줄이는 것이 가능하다.
상기 렌즈 정렬대와 상기 원소재 정렬대 중 적어도 어느 하나는 렌즈 또는 원소재가 각각 상기 렌즈 정렬대 또는 상기 원소재 정렬대로부터 이탈하지 않도록 하는 진공력을 발생시키는 진공흡착 장치를 더 포함할 수 있다. 따라서 렌즈 정렬대나 원소재 정렬대의 이송시 렌즈나 원소재가 이탈하거나 자세 이상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 원소재 정렬대로부터 이송된 원소재의 중심 위치를 정렬하는 원소재 중심 정렬장치를 더 포함하며, 상기 원소재 중심 정렬장치의 개수는 상기 원소재 정렬대에 수용되는 원소재의 개수와 동일할 수 있다. 따라서 원소재 중심 정렬이 필요한 원소재의 경우 원소재 중심 정렬을 신속하게 수행할 수 있어 전체 성형 사이클 시간을 줄일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 본 발명은 (ⅰ)원소재 정렬대 이송장치를 이용하여 원소재 정렬대를 제2 로봇 핸들러의 작업 위치로 이송하는 단계, (ⅱ)상기 제2 로봇 핸들러로 원소재들을 원소재 홀더로부터 상기 원소재 정렬대로 이송하는 단계, (ⅲ)상기 원소재 정렬대 이송장치를 이용하여 상기 원소재 정렬대를 제1 로봇 핸들러의 작업 위치로 이송하는 단계, (ⅳ)상기 제1 로봇 핸들러를 이용하여 원소재들을 금형내에 투입하는 단계, (ⅴ)상기 제1 로봇 핸들러를 이용하여 상기 금형을 공급 컨베이어로 이송하는 단계, (ⅵ)상기 공급 컨베이어를 이용하여 상기 금형을 성형장치내로 투입하는 단계, (ⅶ)반출 컨베이어를 이용하여 상기 성형장치로부터 성형 완료된 금형을 반출하는 단계, (ⅷ)상기 제1 로봇 핸들러를 이용하여 상기 반출된 금형을 분해하여 성형렌즈를 취출하는 단계, (ⅸ)렌즈 정렬대 이송장치를 이용하여 렌즈 정렬대를 상기 제1 로봇 핸들러의 작업 위치로 이송하는 단계, (ⅹ)상기 제1 로봇 핸들러를 이용하여 상기 취출된 성형렌즈를 상기 렌즈 정렬대에 배치시키는 단계, (?)상기 렌즈 정렬대 이송장치를 이용하여 상기 렌즈 정렬대를 상기 제2 로봇 핸들러의 작업 위치로 이송하는 단계, 및 (?)상기 제2 로봇 핸들러를 이용하여 성형렌즈를 상기 렌즈 정렬대로부터 렌즈 홀더로 이송하는 단계를 포함하는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 방법을 개시한다.
이하에서는, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치의 평면도이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치는 공급 컨베이어(3), 반출 컨베이어(2), 제1 로봇 핸들러(4), 제2 로봇 핸들러(5), 정렬대 이송장치(70), 및 자동 멀티매거진 장치(100)를 구비한다.
성형장치(1)의 정면 양측에는 성형장치(1)로부터 성형이 완료된 금형(6)을 이송하는 반출 컨베이어(2)와 성형장치(1)에 원소재를 공급하는 공급 컨베이어(3)가 설치된다. 성형장치(1)의 정면 일측 및 중앙부에는 제1 로봇 핸들러(4)가 설치되어 있으며, 제1 로봇 핸들러(4)는 상기 반출된 금형(6)을 분해하여 성형렌즈를 취출한 후 상기 성형렌즈를 렌즈 정렬대(71)에 배치시키며, 새로운 원소재를 상기 분해된 금형에 투입하고 상기 분해된 금형을 조립한다. 그리고 성형장치(1)의 정면 타측에는 제2 로봇 핸들러(5)가 설치되어 있으며, 제2 로봇 핸들러(5)는 상기 렌즈 정렬대(71)에 정렬된 성형렌즈를 순차적으로 렌즈 홀더(68)에 정렬시키며, 새로운 원소재들이 수용된 원소재 홀더(69)로부터 상기 원소재를 순차적으로 원소재 정렬대(101)에 정렬시킨다.
성형장치(1)의 정면에는 회전 규정부(7), 금형 규정부(8), 및 상부 금형 거치대(10)가 설치되어 있다. 그리고 성형장치(1)의 반대쪽에는 성형장치(1)에 투입될 원소재를 공급하고 성형장치(1)에서 나온 성형렌즈를 저장하는 원소재 및 성형렌즈 자동 멀티매거진 장치(100)가 설치되어 있다.
정렬대 이송장치(70)는 렌즈 정렬대(71) 및 원소재 정렬대(72)의 하부에 설치되어 있다. 렌즈 정렬대(71)는 다수의 성형공간을 갖는 금형에서의 성형공간의 개수와 동일한 수, 예를 들면 6개의 렌즈를 수용하며, 원소재 정렬대(72)는 다수의 성형공간을 갖는 금형에서의 성형공간의 개수와 동일한 수의 원소재를 수용한다. 그러나 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지 않음은 물론이다.
도 2 내지 도 5를 참조하여 정렬대 이송장치(70, 171, 172)에 대하여 상세히 설명한다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬대 이송장치의 평면도 및 정면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 정렬대 이송장치(70)는 액추에이터(73) 및 이송 메인플레이트(74)를 구비한다.
액추에이터(73)는 공압 실린더가 이용되지만, 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 아니하고 예를 들면, 서보 모터나 스텝 모터와 같이 왕복 리니어 모션을 제공하는 수단이라면 어느 것이라도 사용될 수 있다.
이송 메인플레이트(74)는 액추에이터(73)의 이동부에 장착되어 액추에이터(73)가 구동되면 이송 메인 플레이트(74)가 함께 이동된다. 메인 플레이트(74)의 상부에는 각각 렌즈 정렬대 회전방향조정 정밀스테이지(76)와 원소재 정렬대 회전방향조정 정밀스테이지(77)가 설치된다. 렌즈 정렬대 회전방향조정 정밀 스테이지(76)는 렌즈 정렬대(71)를 회전시켜 정렬하는 역할을 수행하며, 원소재 정렬대 회전방향조정 정밀 스테이지(77)도 원소재 정렬대(72)를 회전시켜 정위치로 정렬하는 역할을 수행한다. 그리고 각 정밀스테이지(76, 77)에는 렌즈 정렬대(71)와 원소재 정렬대(72)가 설치된다. 이 실시예에서는, 렌즈 정렬대(71)와 원소재 정렬대(72)가 하나의 메인 플레이트(74) 상에 설치되어 있으므로 함께 이동한다.
이와 같은 구성에 의하여 제1 로봇 핸들러(4)가 작업하는 공정에서는 정렬대 이송장치(70)가 원소재 정렬대(72) 및 렌즈 정렬대(71)를 좌측 즉, 제1 로봇 핸들러(4)의 작업 위치(A)로 이동시킨다. 따라서, 제1 로봇 핸들러(4)의 작업 이동 범위를 줄일 수 있어서 제조 비용을 줄이고 작업 사이클 시간을 줄일 수 있다. 반대로 제2 로봇 핸들러(5)가 작업하는 공정에서는 정렬대 이송장치(70)가 원소재 정렬대(72) 및 렌즈 정렬대(71)를 우측 즉, 제2 로봇 핸들러(5)의 작업 위치(B)로 이동 시킨다. 따라서 제2 로봇 핸들러(4)의 작업 이동 범위를 줄일 수 있어서 제작비용을 줄이고 작업 사이클 시간을 줄일 수 있다.
도 3 및 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원소재 및 렌즈 정렬대 이송장치의 평면도 및 정면도이다. 도 3 및 4를 참조하면, 정렬대 이송장치는 렌즈 정렬대 이송장치(171)와 원소재 정렬대 이송장치(172)로 이루어진다. 예를 들어 렌즈 정렬대 이송장치(171)는 액추에이터(178) 및 이송 메인플레이트(173)를 구비한다. 마찬가지로 원소재 정렬대 이송장치(172)도 액추에이터(179) 및 이송 메인플레이트(174)를 구비한다.
즉, 렌즈 정렬대 이송장치(171)와 원소재 정렬대 이송장치(172)는 독립적으로 이송되도록 제어된다. 각 정렬대 이송장치(171, 172)의 구성은 상기한 정렬대 이송장치(70)의 구성과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
이와 같은 구성에 의하여 렌즈 정렬대 이송장치(171)는 렌즈 정렬대(71)가 성형렌즈로 채워져 있으면 렌즈 정렬대(71)를 제2 로봇 핸들러(5)의 작업 위치로 이송하고, 렌즈 정렬대(71)에 성형렌즈들이 없으면 렌즈 정렬대(71)를 제1 로봇 핸들러(4)의 작업 위치로 이송하도록 제어된다. 그리고 이와 독립하게 원소재 정렬대 이송장치(172)는 원소재 정렬대(72)가 원소재들로 채워져 있으면 원소재 정렬대(72)를 제1 로봇 핸들러(4)의 작업 위치로 이송하고 원소재 정렬대(72)에 원소재들이 없으면 원소재 정렬대(72)를 제2 로봇 핸들러(5)의 작업 위치로 이송하도록 제어된다.
따라서 제1 로봇 핸들러(4)와 제2 로봇 핸들러(5)의 작업 이동 범위를 줄일 수 있어서 제작비용을 줄이고 작업 소요 시간을 줄일 수 있다. 뿐만 아니라, 제2 로봇 핸들러(5)가 성형렌즈를 렌즈 홀더(68)로 이송하는 작업을 하는 동안에는 렌즈 정렬대(71)가 우측으로 이동해 있고, 원소재 정렬대(72)는 좌측으로 이동해 있으므로 제1 로봇 핸들러(4)가 원소재를 금형에 이송하는 작업을 동시에 수행할 수 있다. 즉, 전체 장치의 크기를 증가시키지 않으면서도 제1 로봇 핸들러(4)와 제2 로봇 핸들러(5)는 서로 충돌하지 않고 동시에 작업을 수행할 수 있다. 따라서 전체 성형 사이클 시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
렌즈 정렬대(71)와 원소재 정렬대(72)의 하부에는 각각 진공흡착 장치(75)가 설치될 수 있다. 상기 실시예들에 따른 정렬대 이송장치(70, 171)에서는, 렌즈 정렬대(71)의 하부에 진공흡착 장치(75)가 설치되어 있다. 이러한 진공흡착 장치(75)는 오리피스(71a)로 진공압을 제공하기 때문에 렌즈 정렬대 이송장치(70, 171)에 의해 렌즈 정렬대(71)가 이송되는 동안 성형렌즈가 렌즈 정렬대(71)로부터 이탈 또는 자세 이상이 되는 것을 방지한다.
이 실시예들에서는 진공흡착 장치(75)가 렌즈 정렬대(71)에 장착되어 있는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 아니하며, 진공흡착 장치(75)는 원소재 정렬대(72)에만 장착될 수도 있고, 원소재 정렬대(72)와 렌즈 정렬대(71) 모두에 장착될 수도 있다.
한편, 렌즈 정렬대 이송장치(171)와 원소재 정렬대 이송장치(172)가 개별적으로 이송되도록 구동되는 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 원소재 중심 정렬장치(80)가 원소재 정렬대 이송장치(172)의 근처에 배치될 수 있다. 원소재 중 심 정렬장치(80)는 원소재들을 금형 내에 투입하기 전에 투입할 원소재의 중심 위치를 정렬하는 기능을 수행한다. 왜냐하면, 볼 형태의 원소재의 경우 특별한 작업 없이도 원소재 정렬대(72)에서 제대로 정위치 되는 반면, 납작한 타원 형태 또는 판형의 원소재의 경우 원소재 정렬대(72)에서 제대로 정위치 되지 않고 이상 자세로 배치될 수 있으며, 원소재의 중심을 정렬하지 않고 제1 로봇 핸들러의 멀티 핸드에 흡착하여 금형 내부로 투입하는 경우에는 금형의 부쉬부에 원소재가 충돌하여 파손될 수 있으며, 제1 로봇 핸들러 동작의 오류를 야기할 수 있기 때문이다.
원소재 중심 정렬장치(80)는 양측에 형성된 그립퍼들(81)이 서로 마주보는 방향으로 왕복 이동함으로써 원소재의 중심을 정위치에 정렬시킨다. 그립퍼들(81)은 공압 실린더에 의해 구동될 수 있으나, 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 아니함은 물론이다. 원소재 중심 정렬장치(80)의 개수는 원소재 정렬대(22)에 수용되는 원소재의 개수와 동일하도록 결정될 수 있으나, 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지 아니하며, 하나일 수도 있다. 원소재 중심 정렬장치(80)를 복수 개 구비할 경우, 원소재의 중심을 동시에 정렬할 수 있으므로 전체 성형 사이클 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.
이와 달리, 도 2에 도시된 실시예에서는 원소재 중심 정렬장치(80)가 도 1에 도시된 바와 같은 위치에 배치될 수 있다.
이하에서는 도 6 및 도 6b를 참조하여, 도 4 및 도 5에 도시된 실시예에 따른 정렬대 이송장치를 구비하는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치의 작동에 대하여 설명한다. 먼저, 성형장치(1)에서 투입될 원소재를 자동 멀티매거진 장 치(100)의 원소재 홀더(69)로부터 성형장치(1)까지 공급하는 과정을 설명한다.
원소재 정렬대(72)가 원소재로 모두 채워져 있는지가 판단된다.(S10) 만약 그렇지 않다면 원소재 정렬대 이송장치(172)로 원소재 정렬대(72)를 제2 로봇 핸들러(5)의 작업 위치로 이송한다.(S20) 그리고 자동 멀티매거진 장치(100)가 원소재가 정렬되어 채워진 원소재 홀더(69)를 1개씩 성형장치(1)쪽으로 빼면 제2 로봇 핸들러(5)가 원소재 홀더(69)에 있던 원소재를 원소재 정렬대(101)에 이송하여 안착시킨다.(S30)
원소재 정렬대(101)가 원소재로 모두 채워져 있게 되면, 원소재 정렬대 이송장치(172)는 다시 원소재 정렬대(72)를 제1 로봇 핸들러(4)의 작업 위치, 즉 좌측으로 이송한다.(S40) 그러면, 제1 로봇 핸들러(4)가 원소재 정렬대(72)에 안착된 원소재들을 금형에 순차적으로 올려놓는다.(S60) 이와 같이, 원소재 정렬대 이송장치(172)에 의해 원소재 정렬대(72)가 제1 로봇 핸들러(4)와 제2 로봇 핸들러(5) 사이에서 이송되기 때문에 제1 로봇 핸들러(4)와 제2 로봇 핸들러(5)의 이동 범위가 줄어든다. 따라서 제1 로봇 핸들러(4)와 제2 로봇 핸들러(5)의 제조원가를 절감하고 작업 소요 시간을 줄일 수 있다.
이제 제1 로봇 핸들러(4)가 원소재 정렬대(72)에 놓여진 원소재를 금형(6)에 투입한 후 상부 금형을 원소재 위에 놓고 조립하고 가이드 링을 금형(6)과 합체시키고 합체된 금형(6)을 공급 컨베이어(3)에 올려놓는다.(S70) 여기서, 원소재를 금형(6)에 투입하기 전, 원소재의 형상에 따라 원소재 중심 정렬장치(10)를 거칠 수도 있다.(S50) 그러면 금형(6)은 공급 컨베이어(3)를 통해 성형장치(1)로 투입 되고 가열 공정, 프레스 공정, 냉각 공정을 거쳐 성형이 완성된다.(S80) 한편, 제2 로봇 핸들러(5)에 의해 원소재 홀더(69)상의 모든 원소재들이 원소재 정렬대(72)에 이재되면 빈 원소재 홀더(69)는 제2 로봇 핸들러(5)에 의해 원소재 홀더 매거진으로 회수 적재되고 다음 원소재 홀더(69)가 제2 로봇 핸들러(5)의 작업 위치까지 이송된다.
다음으로, 성형장치(1)에서 성형된 렌즈를 자동 멀티매거진 장치(100)의 렌즈 홀더(68)에 저장하는 과정을 설명한다.
성형된 렌즈를 가진 금형(6)이 반출 컨베이어(2)를 타고 이송되면, 푸셔에 의해서 제1 위치로 이송된다.(S90) 그러면 제1 로봇 핸들러(4)에 장착된 멀티 핸드에 의해서 회전규정부(7)로 이송된다. 회전 규정부(7)에서는 금형(6)을 감싸고 있던 가이드링(미도시)을 빼내고 금형(6)만을 회전하여 그 위치를 보정한 다음, 제1 로봇 핸들러(4)의 멀티 핸드에 의해 가이드링을 제외한 금형(6)이 금형 규정부(8)로 이송된다. 금형 규정부(8)에서 금형(6)은 고정된 상태로, 제1 로봇 핸들러(4)의 멀티 핸드에 의해 상부 금형이 분해되고 성형렌즈가 흡착 취출되며 렌즈 정렬대(71)에 안착된다.(S100)
한편, 원소재 정렬대(71)가 원소재로 모두 채워져 있는지가 판단된다.(S110) 만약 그렇지 않다면 제1 로봇 핸들러(4)가 성형렌즈를 렌즈 정렬대(71)에 안착하기 전에, 렌즈 정렬대 이송장치(171)에 의해 렌즈 정렬대(71)가 제1 로봇 핸들러(4)의 작업 위치로 이송된다.(S120) 제1 로봇 핸들러(4)가 성형렌즈들을 렌즈 정렬대(71)에 모두 안착하면(S130), 렌즈 정렬대 이송장치(171)는 다시 렌즈 정렬 대(71)를 제2 로봇 핸들러(5)의 작업 위치, 즉 우측으로 이송한다.(S140) 그러면, 제2 로봇 핸들러(5)가 렌즈 정렬대(71)에 안착된 성형렌즈를 렌즈 홀더(68)로 순차적으로 이송, 정렬하여 저장한다.(S150) 이와 같이, 렌즈 정렬대 이송장치(171)에 의해 렌즈 정렬대(71)가 제1 로봇 핸들러(4)와 제2 로봇 핸들러(5) 사이에서 이송되기 때문에 제1 로봇 핸들러(4)와 제2 로봇 핸들러(5)의 이동 범위가 줄어든다. 따라서 제1 로봇 핸들러(4)와 제2 로봇 핸들러(5)의 제조원가를 절감하고 작업 소요 시간을 줄일 수 있다.
뿐만 아니라, 뿐만 아니라, 제2 로봇 핸들러(5)가 성형렌즈를 렌즈 홀더(68)로 이송하는 작업을 하는 동안에는 렌즈 정렬대(71)가 우측으로 이동해 있고, 원소재 정렬대(72)는 좌측으로 이동해 있으므로 제1 로봇 핸들러(4)가 원소재를 금형에 이송하는 작업을 동시에 수행할 수 있다. 즉, 전체 장치의 크기를 증가시키지 않으면서도 제1 로봇 핸들러(4)와 제2 로봇 핸들러(5)는 서로 충돌하지 않고 동시에 작업을 수행할 수 있다. 따라서 전체 성형 사이클 시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
이렇게 해서 렌즈 홀더(68)가 렌즈로 모두 채워지면 채워진 렌즈 홀더(68)가 자동 멀티매거진 장치(100)에 의해 렌즈 홀더 매거진으로 이송 적재된다. 그리고 빈 렌즈 홀더(68)가 렌즈 홀더 매거진으로부터 제2 로봇 핸들러(5)의 작업 위치로 이송된 후 제2 로봇 핸들러(5)에 의해 성형렌즈의 저장 작업이 계속된다. 성형렌즈로 채워진 렌즈 홀더(68)들이 렌즈 홀더 매거진 내에 모두 적재될 때까지 이와 같은 작업이 반복 수행된다.
본 발명의 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치는 정렬대 이송장치가 렌즈 정렬대와 원소재 정렬대를 제1 로봇 핸들러의 작업 위치와 제2 로봇 핸들러의 작업 위치 사이에서 이동시키기 때문에 제1 로봇 핸들러와 제2 로봇 핸들러의 작업 이동 범위를 줄여 제조비용을 절감하고 전체 성형 사이클 시간을 줄일 수 있다.
그리고 렌즈 정렬대와 원소재 정렬대가 멀리 배치되도록 렌즈 정렬대 이송장치와 원소재 정렬대 이송장치를 독립적으로 구동함으로써 서로 충돌 없이 제1 로봇 핸들러와 제2 로봇 핸들러가 동시에 작업을 수행할 수 있다. 따라서 전체 성형 사이클 시간을 줄일 수 있고, 전체 설비의 부피를 줄이는 것이 가능하다.
또한, 렌즈 정렬대나 원소재 정렬대에 진공흡착 장치를 추가로 설치함으로써 렌즈 정렬대나 원소재 정렬대의 이송시 렌즈나 원소재가 이탈하거나 자세 이상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
Claims (10)
- 성형장치에 원소재와 성형렌즈를 자동으로 투입(loading) 및 취출(unloading)하는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치로서,상기 성형장치로 원소재가 수용된 금형을 공급하는 공급 컨베이어;상기 성형장치에서의 성형 후, 상기 성형장치로부터 상기 금형을 반출하는 반출 컨베이어;상기 반출된 금형을 분해하여 성형렌즈를 취출한 후 상기 성형렌즈를 렌즈 정렬대에 배치시키며, 새로운 원소재를 상기 분해된 금형에 투입하고 상기 분해된 금형을 조립하는 제1 로봇 핸들러;상기 렌즈 정렬대에 정렬된 성형렌즈를 순차적으로 렌즈 홀더에 정렬시키며, 새로운 원소재들이 수용된 원소재 홀더로부터 상기 원소재를 순차적으로 원소재 정렬대에 정렬시키는 제2 로봇 핸들러;상기 렌즈 정렬대를 상기 제1 로봇 핸들러의 작업 위치와 상기 제2 로봇 핸들러의 작업 위치 사이에서 이송하는 렌즈 정렬대 이송장치;상기 원소재 정렬대를 상기 제1 로봇 핸들러의 작업 위치와 상기 제2 로봇 핸들러의 작업 위치 사이에서 이송하는 원소재 정렬대 이송장치; 및상기 렌즈 정렬대에 놓인 성형렌즈를 저장 및 적재하고, 상기 원소재 정렬대에 놓일 원소재를 공급하는 자동 멀티매거진 장치;를 포함하며,상기 렌즈 정렬대 이송장치는 상기 렌즈 정렬대가 성형렌즈로 채워져 있으면 상기 렌즈 정렬대를 상기 제2 로봇 핸들러 쪽으로 이송하고 상기 렌즈 정렬대에 성형렌즈들이 없으면 상기 렌즈 정렬대를 상기 제1 로봇 핸들러 쪽으로 이송하도록 제어되며, 상기 원소재 정렬대 이송장치는 상기 원소재 정렬대가 원소재들로 채워져 있으면 상기 원소재 정렬대를 상기 제1 로봇 핸들러 쪽으로 이송하고 상기 원소재 정렬대에 원소재들이 없으면 상기 원소재 정렬대를 상기 제2 로봇 핸들러 쪽으로 이송하도록 제어되는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치.
- 제1 항에 있어서,상기 렌즈 정렬대 이송장치와 상기 원소재 정렬대 이송장치는 개별적으로 구동되도록 제어되는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치.
- 제1 항에 있어서,상기 렌즈 정렬대는 다수의 성형공간을 갖는 금형에서의 성형공간의 개수와 동일한 수의 렌즈를 수용하며, 상기 원소재 정렬대는 다수의 성형공간을 갖는 금형에서의 성형공간의 개수와 동일한 수의 원소재를 수용하는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치.
- 제1 항에 있어서,상기 렌즈 정렬대와 상기 원소재 정렬대 중 적어도 어느 하나는 렌즈 또는 원소재가 각각 상기 렌즈 정렬대 또는 상기 원소재 정렬대로부터 이탈하지 않도록 하는 진공력을 발생시키는 진공흡착 장치를 더 포함하는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치.
- 제1 항에 있어서,상기 원소재 정렬대로부터 이송된 원소재의 중심 위치를 정렬하는 원소재 중심 정렬장치를 더 포함하며, 상기 원소재 중심 정렬장치의 개수는 상기 원소재 정렬대에 수용되는 원소재의 개수와 동일한 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치.
- 원소재 정렬대 이송장치를 이용하여 원소재 정렬대를 제2 로봇 핸들러의 작업 위치로 이송하는 단계;상기 제2 로봇 핸들러로 원소재들을 원소재 홀더로부터 상기 원소재 정렬대로 이송하는 단계;상기 원소재 정렬대 이송장치를 이용하여 상기 원소재 정렬대를 제1 로봇 핸들러의 작업 위치로 이송하는 단계;상기 제1 로봇 핸들러를 이용하여 원소재들을 금형 내에 투입하는 단계;상기 제1 로봇 핸들러를 이용하여 상기 금형을 공급 컨베이어로 이송하는 단계;상기 공급 컨베이어를 이용하여 상기 금형을 성형장치내로 투입하는 단계;반출 컨베이어를 이용하여 상기 성형장치로부터 성형 완료된 금형을 반출하 는 단계;상기 제1 로봇 핸들러를 이용하여 상기 반출된 금형을 분해하여 성형렌즈를 취출하는 단계;렌즈 정렬대 이송장치를 이용하여 렌즈 정렬대를 상기 제1 로봇 핸들러의 작업 위치로 이송하는 단계;상기 제1 로봇 핸들러를 이용하여 상기 취출된 성형렌즈를 상기 렌즈 정렬대에 배치시키는 단계;상기 렌즈 정렬대 이송장치를 이용하여 상기 렌즈 정렬대를 상기 제2 로봇 핸들러의 작업 위치로 이송하는 단계; 및상기 제2 로봇 핸들러를 이용하여 성형렌즈를 상기 렌즈 정렬대로부터 렌즈 홀더로 이송하는 단계;를 포함하는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 방법.
- 제6 항에 있어서,상기 렌즈 정렬대를 제2 로봇 핸들러 쪽으로 이송하는 단계가 수행되는 동안, 상기 렌즈 정렬대에 놓인 렌즈들을 상기 렌즈 정렬대쪽으로 진공 흡착하는 단계를 더 포함하는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 방법.
- 제6 항에 있어서,상기 원소재 정렬대를 제1 로봇 핸들러의 작업 위치로 이송하는 단계가 수행되는 동안, 상기 원소재 정렬대에 놓인 원소재들을 상기 원소재 정렬대쪽으로 진공 흡착하는 단계를 더 포함하는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 방법.
- 제6 항에 있어서,상기 제1 로봇 핸들러를 이용하여 원소재들을 금형 내에 투입하는 단계 전에,상기 원소재를 원소재 중심 정렬장치에 배치시킨 후, 상기 원소재의 중심 위치를 정렬하는 단계를 더 포함하는 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 방법.
- 제9 항에 있어서,상기 원소재 중심 정렬장치의 개수는 상기 원소재 정렬대에 수용되는 원소재의 개수와 동일한 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 방법.
Priority Applications (1)
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| KR1020070046216A KR101323737B1 (ko) | 2007-05-11 | 2007-05-11 | 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치, 및 원소재 투입및 성형렌즈 취출 방법 |
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| KR1020070046216A KR101323737B1 (ko) | 2007-05-11 | 2007-05-11 | 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치, 및 원소재 투입및 성형렌즈 취출 방법 |
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| KR1020070046216A KR101323737B1 (ko) | 2007-05-11 | 2007-05-11 | 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치, 및 원소재 투입및 성형렌즈 취출 방법 |
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Cited By (1)
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| KR101411327B1 (ko) | 2008-05-02 | 2014-06-24 | 삼성전자주식회사 | 원소재 투입 및 성형렌즈 취출 자동화장치, 및 원소재 투입및 성형렌즈 취출 방법 |
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2007
- 2007-05-11 KR KR1020070046216A patent/KR101323737B1/ko not_active IP Right Cessation
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